JPH0238927A - 流体貯槽における在庫量検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鉄鋼プラントあるいは化学プラントに使用さ
れる流体貯槽における在庫量検知方法に関する。

〈従来の技術〉 従来から、鉄鋼プラントあるいは化学プラントに使用さ
れる流体貯槽から流体を払い出すときの払い出しの完了
を検知する方法としては、貯槽に接続されている払い出
し配管に取付けられている流量計を用いてその流量を測
定するとか、あるいは貯槽に取付けられているレベル計
を用いてその貯槽内の液位の変化を測定することによっ
てなされるのが通常である。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の流量計方式は、貯槽に貯えられる
流体の性状が、例えば強酸性であったり、あるいは強ア
ルカリ性である場合は、払い出し配管の内面が通常ライ
ニングが施されているから、そのような配管に＠置針を
取付けることは容易ではない、また、配管に許容される
圧力損失が小さい場合にも、流量計を配管ライン中に取
付けることができないのである。

また、上記のレベル計方式では、上記と同様にライニン
グされた貯槽にレベル針取付は用のノズルを取付けるの
は難しいという問題がある。

このような問題を解消する手段として、配管内に温度針
を取付けて、その流体温度の変化から流量を検知し、貯
槽内の流体の在庫の有無を知る方法もあるが、高温流体
の場合には配管を保温するのが一触的であるから、その
温度の変化は顕著に現れないので、正確に在庫の有無を
知ることは困難である。

本発明は、上記のような課題を解決すべくなされたもの
であって、貯槽あるいは配管などに新たなセンサを取付
けることなく、正確に流体貯槽の在庫量を検知する方法
を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、受け入れた流体を蒸気を用いて所定の温度に
維持しながら次工程に払い出す流体貯槽の在庫量を検知
する方法であって、貯槽内の流体温度Ｔｓ（℃）を測定
する工程と、　貯槽の保温に要する蒸気の流量ＦＳ　　
（ｋｇ／ｈ）と温度Ｔｓ（℃）を測定する工程と、これ
らの測定値から次式により、貯槽内の流体の在庫ｆ　Ｖ
　、ｌ（ｋｇ　）を演算する工程と、 ここで、 Ｃ３；蒸気の比熱（ｋｃａｌ／　ｋｇ　−”Ｃ）ＣＩｌ
；流体の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ　・’Ｃ）ＴＡ　　ｉ大
気温度　（°Ｃ） ＴＭ；流体の張り込み時の温度（°Ｃ）からなることを
特徴とする流体貯槽における在庫量検知方法である。

く作　用〉 以下に、本発明の原理について説明する。

いま、貯槽内に貯えられている流体の在庫量をｖ、　　
（ｋｇ）とし、その流体の張り込み時の温度をＴＭ（℃
）として、貯槽内で一定の温度ＴＭｌ（’Ｃ）に保つた
めに必要な熱量θ、　　（ｋｃａｌ／　ｈ　）は、下記
（１）式で与えられる。

θＦ　−Ｖｓ　　’　Ｃｎ　　・（ＴＲＩ　　Ｔ１１　
）””””（＋１ここで、 ＣＨ；流体の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ　・’Ｃ）一方、こ
の流体をＴＭの温度に一定に維持するのに、”ｒ、（℃
）の温度を有する蒸気をＦＳ（ｋｇ／ｈ）の流量が必要
であるとすると、そのときの蒸気の保有する熱量θｓ　
　（ｋｃａｌ／　ｈ　）は、下記（２）式で表される。

θ、−Ｆ、・Ｃ３・　（Ｔｓ　−ＴＡ　）・・−・・・
（２）ここで、 ｃ、Ｈ蒸気の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ　・’Ｃ）ＴＭ；大
気温度（°Ｃ） そこで、流体温度がＴイに一定に維持されるとすると、
θｒ−θＳが成り立つから、流体の在庫量■、は、下記
（３）式で表される。

したがって、蒸気温度Ｔ８．流体の張り込み温度Ｔ６．
大気温度ＴＭをそれぞれ測定しておき、貯槽内の流体温
度を常にＴＭ一定に保つように、蒸気流量Ｆ、を増減す
るようにすれば、貯槽内の在庫量ｖ、ｌを上記（３）式
により演算して求めることができる。

ここで、流体温度ＴＰＩを測定する場合、放射率の影響
を無視することはできないが、放射熱交換の関係式を用
いてこれを解くのは現実的ではないので、実際にはフィ
ールドテストなどにより、流体温度ＴＭＩが一定のとき
の蒸気流量Ｆ、と在庫量ｖＨとの関係を、例えば第２図
に示すように実測して求めておき、それを検量線として
予め与えておくようにすればよい。

なお、上記の莫気温度Ｔ３．流体の張り込み温度Ｔ塾、
大気温度ＴＡは、通常は操業条件によりほぼ一定である
から、定数的に扱ってもよい。

また、貯槽の形状が例えば円筒形の場合は、その断面積
をｓ　（ｒｒｆ）とし、その中に入っている流体のレベ
ルをＬ　（ｍ）とすると、そのときの在庫ＩＶＭは、 ＶＭ−Ｌ−３−−一−・・・−・・・−−・−〜・・（
４ンとして計算することができるから、（３）式との関
係を用いてそのときのレベルＬは、下記（５）式で求め
ることも可能であり、したがって、流体の在庫量の変動
をレベルの変動として検出することができる。

このようにして、本発明によれば、流体の流量を直接測
定することなく、その貯槽内の在庫量を測定することが
できる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、第１図を参照して詳
しく説明する。

第１図は、本発明方法に係る実施例を示す概要図である
。

図において、１は、第１の貯槽であり、受け入れ配管２
を介して原料である流体３が装入される。

この貯１１１の外面には、保温管４がらせん状に巻かれ
ており、蒸気管５によって蒸気が送り込まれて所定の温
度に保温される。なお、保温管４の外面は、図示しない
保温材で覆われている。

６は、第２の貯槽であり、第１の貯槽１で反応を完了し
た流体が接続配管７を介して払い出されて貯えられる。

この貯槽６の外面にも、第１の貯槽１と同様に、保温管
８がらせん状に巻かれており、蒸気管９によって蒸気が
送り込まれて所定の温度に保温され、かつ、保温管８の
外面は、図示しない保温材で覆われている。

１０は、第１の貯槽■の内部の流体温度を測定する流体
温度検出器であり、この流体温度検出器１０によって検
出された流体温度信号ＴＭは流体温度１１ｆｆ計Ｉｆに
人力される。この流体温度ｔｒＲ節計１１においては、
予め設定されている制ｔ′ｎすべき流体温度Ｔ０と検出
された流体温度信号ＴＭとの間に差があれば、それに応
じた＠組信号を出力する。

１２は、第１の貯槽ｌを保温する医気管５に取付けられ
る蒸気流量計であり、この蒸気流量計１２によって検出
された蒸気２ｉｔｉｔ信号Ｆ、は蒸気流量調節計１３に
入力される。

この蒸気流量調節計１３においては、流体温度調節計１
１からの制御ｎ信号に基づいて、第１の貯槽１内の流体
温度がＴＭＩの一定値になるようにＵＡ節弁１４に制′
４２Ｉ信号を出力し、ＮＪＲ節弁１４を調節することに
よって蒸気流量を制御する。

１５は、蒸気管５に取付けられる蒸気温度検出器であり
、この蒸気温度検出器１５によって検出された蒸気温度
信号ＴＭは演算装置１６に入力される。

演算装置１６においては、流体温度調節計１１から流体
温度信号ＴＭと、薄気流量！ＰＩ節計１３から蒸気流量
信号Ｆ、とを入力し、これらの信号と蒸気温度信号ＴＭ
それに図示しない温度検出器によって検出された流体張
り込み時の温度Ｔｏ、大気温度ＴＡとによって、前出（
３）式を用いて第１の貯槽ｌ内における流体の在庫ｉｔ
　ｖ　ｎを演算して、例えば表示装置（図示せず）に表
示する。

一方、第２の貯槽６においても、第１の貯槽１と同様に
、第２の貯槽６内部の流体温度検出器１７流体温度ｔＡ
節計１８．蒸気流量計１９．蒸気流！調節計２０．　ｍ
節介２１．蒸気温度検出器２２．演算装置２３が装備さ
れる。

このように構成された測定制御ｎ装置を、前段に第１の
貯槽である反応槽があり、後段に反応完了した流体を貯
える貯槽（第２の貯槽）があるナフタリン系の流体反応
プロセスに適用して、約１１０℃前後の温度で加熱しな
がら蒸気流量Ｆ、を制′４Ｈし、前出（３）式を用いて
反応槽の在庫ＩＶＭの時間的変動量をｆＩ算しながら、
反応の完了したナフタリン液を次工程の貯槽に払い出し
、払い出し量が所定値に達した時点で次回の反応工程を
行った。

〈発明の効果〉 以上説明したことから明らかなように、本発明によれば
、流体温度と保温用の蒸気流量とを把握することにより
、貯槽内の在Ｊｉｌｆｌｌあるいは払い出し量を検知す
ることができるから、反応槽などの制？ｎが可能となり
、製品の品質や歩留りの向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る実施例を示す概要図、第２
図は、流体の在庫量と蒸気流量との検量線を示す特性図
である。 １・・・第１の貯槽、　　　２・・・受け入れ配管。 ３・・・流体、　　　　　　４．８・・・保温管。 ５．９・・・蒸気管、　　　６・・・第２の貯槽。 ７・・・接続管、　　　　　１０．１７・・・温度検出
器。 １．１８・・・流体温度調節計。 ２．１９・・・蒸気流量検出器。 ３．２０・・・蒸気ｆＬ！調節計。 ４．２１・・・ｇ１１ｆｌｆｆ弁。 ５゜２２・・・蒸気温度検出器。 ６．２３・・・演算装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受け入れた流体を蒸気を用いて所定の温度に維持しなが
   ら次工程に払い出す流体貯槽の在庫量を検知する方法で
   あって、 貯槽内の流体温度Ｔ＿Ｍ（℃）を測定する工程と、貯槽
   の保温に要する蒸気の流量Ｆ＿Ｓ（ｋｇ／ｈ）と温度Ｔ
   ＿Ｓ（℃）を測定する工程と、 これらの測定値から次式により、貯槽内の流体の在庫量
   Ｖ＿Ｍ（ｋｇ）を演算する工程と、Ｖ＿Ｍ＝Ｆ＿Ｓ・Ｃ
   ＿Ｓ／Ｃ＿Ｍ・Ｔ＿Ｓ−Ｔ＿Ａ／Ｔ＿Ｍ−Ｔ＿Ｄここで
   、 Ｃ＿Ｓ；蒸気の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ・℃）Ｃ＿Ｍ；流
   体の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ・℃）Ｔ＿Ａ；大気温度（℃
   ） Ｔ＿Ｄ；流体の張り込み時の温度（℃） からなることを特徴とする流体貯槽における在庫量検知
   方法。